Méthodes de calcul des fondations profondes

PREAMBULE

Le présent document ne donne pas des règles de calcul d’application obligatoire. Il propose des méthodes de calcul gé­néralement admises pour la justification des fondations sur pieux. Toute autre méthode peut être utilisée dans la mesure où elle est fondée sur des principes scientifiques et qu’elle donne lieu à des résultats comparables à ceux donnés par les méthodes décrites dans ce document.

A signaler que certaines de ces méthodes ne sont pas exposées de manière détaillée; si pour une raison ou une autre l’utilisation de l’une d’elles est nécessaires, des références d’ouvrages sont données à la fin du document.

Par ailleurs, il est recommandé d’utiliser plusieurs de ces méthodes en fonction des résultats des essais disponibles. Enfin, ces méthodes restent sujettes à des modifications en fonction des progrès qui seront réalisés dans la compréhension du comportement de ce type de fondations.

CHAPITRE I

1.1. – DEFINITION – CLASSIFICATION

Les fondations profondes sont constituées de pieux ou de barrettes qui sont des parois moulées porteuses dont le comportement est comparable à celui des pieux coulés en place sans tubage.

Les pieux peuvent être classés suivant :

• la nature du matériau constitutif : béton armé, acier
• le mode de réalisation et le type de sollicitation du sol :

• pieu refoulant le sol à la mise en place (pieu battu façonné à l’avance et mis en place battage).
• pieu ne refoulant pas le sol à la mise en place (pieu foré exécuté en place par bétonnage dans un forage à l’abri ou non d’un tubage métallique).

1.2 – PRINCIPE DE CALCUL1.2.1

Mode de fonctionnement d’une fondation profonde

Les sollicitations s’exerçant sur une fondation profondesont de 2 types :

• sollicitations statiques ou dynamiques dues à l’ouvrage supporté.
• sollicitations dues au sol en contact avec la fondation (frottement négatif, poussée horizontale des terres, séisme).

Ces sollicitations sont simultanément équilibrées :

• pour les efforts transmis suivant l’axe de la fondation, par le frottement latéral Qs dans les couches résistantes et l’effort de pointe Qp s’exerçant sous la base de la fondation.
• pour tous les autres efforts, par la réaction du sol dans les zones où le déplacement du pieu dans le sens des efforts est supérieur à celui du sol encaissant.

1.2.2 – Données nécessaires au calcul

• L’analyse du comportement d’une fondation profonde né­cessite la connaissance :
• de la nature et des caractéristiques du sol (coupes de sondages, résultats des essais mécaniques en laboratoires et/ou en place, données hydrogéologiques).
• de la nature, des caractéristiques et des méthodes d’exécution envisagées pour la réalisation de la fondation.- des sollicitations de service et/ou des sollicitations exceptionnelles.
• de la nature et du comportement de la structure à fonder.

CHAPITRE 2

2 – PIEU ISOLE SOUS CHARGES AXIALES

2.1 – Définitions

couche d’ancrage :

couche porteuse dans laquelle est arrêtée la base du pieu. Cette couche doit se poursuivre sur une profondeur d’au moins 4B sous la base du pieu (B diamètre du pieu).

longueur et ancrage :

la longueur L du pieu est la distance entre la surface du sol et la base du pieu.

l’ancrage D est la distance entre la surface de la couche d’ancrage et la base du pieu.

fondation profonde :

Une fondation est considérée comme profonde lorsque L/B > 6 et L > 3 m.

ancrage critique De :

l’ancrage critique Dc est la valeur de D à partir de laquelle la contrainte à la rupture sous la pointe du pieu qp n’augmente plus et atteint une valeur limite constante appelée contrainte limite de pointe q qui est fonction de la nature et de la compacité du sol.

Au sommaire

PREAMBULE

CHAPITRE 1 – GENERALITES

• 1.1. – Définition Calcul
• 1.2. – Principe de calcul
• 1.2.1. – Mode de fonctionnement d’une fondation profonde
• 1.2.2. – Données nécessaires du calcul

CHAPITRE 2 – PIEU ISOLE SOUS CHARGES AXIALES

• 2.1. – Définition
• 2.2. – Méthode de calcul prévisionnelles de Q, d’un pieu isolé sous charges axiales
• 2.2.1. – Caractéristiques mécanique du sol
• 2.2.2. – Résistance de pointe
• 2.2.3. – Résistance due au frottement latéral
• 2.2.4. – Charge limite d’un pieu ancré dans du rocher

CHAPITRE 3 – Essai en place

• Pénétrometre statique
• Pressiomètre
• Essai SPT (Standard pénétration Test).
• Pénétromètre dynamique
• Essai de battage
• Frottement négatif
• Tassement d’un pieu isolé
• Pieu isolé sous charges horizontales.

CHAPITRE 4 – GROUPE DE PIEUX

• 4.1. – Force portante sous charges axiales
• 4.1.1. – Groupe de pieux dans le sol cohérent
• 4.1.2. – Groupe de pieux dans le sol pulvérulent
• 4.2. – Tassement d’un groupe de pieux
• 4.2.1. – Méthode empirique
• 4.3. – Réaction latérale du sol
• 4.3.1. – Méthode empirique
• 4.4. – Frottement négatif pour un groupe de pieux
• 4.5. – Répartition des efforts sur les pieux d’un groupe
• 4.5.1. – Position du problème
• 4.5.2. – Solutions courantes du problème

CHAPITRE 5 – JUSTIFICATION D’UNE FONDATION SUR PIEUX

• 5.1. – Types d’action à considérer
• 5.2. – Combinaisons d’action à considérer
• 5.3. – Capacité portante vis à vis du sol
• 5.4. – Capacité portante vis à vis de matériau constitutif de la fondation

CHAPITRE 6 – DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES

• 6.1. – Types de pieux
• 6.2. – Dimensions
• 6.3. – Disposition en plan des pieux d’un groupe
• 6.4. – Marche à suivre pour l’étude de fondations profondes

Voir Aussi:

• LES FONDATIONS PROFONDES (PDF)
• Fondation profondes
• LES TYPES DE FONDATIONS